烘干机通常根据将热量传递到要烘干的湿固体的主要方法进行分类。这些方法是对流（直接烘干），传导（间接烘干），辐射（红外烘干）或它们的组合。

在对流（直接烘干）中，通过湿污泥与热气体之间的直接接触来实现热传递。入口气体的热量提供了从污泥中蒸发出液体所需的潜热。汽化的液体由热气体携带。在恒速烘干的平衡条件下，传质与（1）暴露的湿润表面的面积成正比，（2）在污泥的湿球温度下，烘干空气的水分含量与饱和湿度之间的差为-空气界面，以及（3）其他因素，例如以传质系数表示的烘干空气的速度和湍流。直接烘干机是热烘干中最常用的类型污泥。闪蒸烘干器，直接旋转烘干器和流化床烘干器都采用这种方法。

在传导（间接烘干）中，传热是通过使湿污泥固体与热表面接触来实现的。金属壁将污泥和加热介质（通常是蒸汽或油）分开。独立于加热介质除去汽化的液体。用于烘干城市污泥的间接烘干机包括卧式桨叶烘干机，中空飞行或圆盘烘干机以及立式间接烘干机。

在辐射（红外或辐射热烘干）中，通过电阻元件，燃气白炽耐火材料或红外灯提供的辐射能完成热传递。辐射式热烘干器的一个例子是多炉膛炉，通常用于焚烧污泥。

热烘干之前，通常通过机械手段对污泥进行脱水。这是重要的预处理步骤，因为它减少了必须在烘干机中去除的水量。脱水污泥中的水在烘干机中蒸发，而不会破坏污泥固体中的有机物。这意味着固体温度必须保持在60至93°C（140至200°F）之间。通常将一部分烘干的污泥与原料脱水污泥进料到烘干机中。这通过减少团聚并因此使更大的固体表面积暴露于烘干介质而使烘干操作更有效。烘干的污泥和废气在烘干机本身或旋风分离器或两者中分离。气流通过污染控制系统排出，以去除异味和微粒。

闪蒸烘干器闪蒸烘干是通过将污泥喷洒或注入到热气流中来快速去除水分。在快速烘干系统中（见图8.1），将湿污泥饼与先前烘干的污泥混合在一起，以改善气动输送。在笼式粉碎机之前将704°C（1300°F）的炉中混合的污泥和热气混合，然后开始闪蒸水蒸气。使用的气体速度约为20至30 m / s（65至100 ft / sec）。笼式粉碎机机械搅拌污泥-气体混合物，并且在污泥离开笼式粉碎机时，烘干实际上已经完成，平均停留时间为几秒钟。将烘干的污泥气动输送到旋风分离器。此阶段的污泥的水分含量仅为8％至10％。然后将污泥与旋风分离器中的废烘干气体分离。

废气处理设备包括除臭预热器，燃烧空气加热器，引风机和气体洗涤器。气味是在除臭预热器中，当旋风分离器产生的气体温度升高时，气体会被破坏。吸收的部分热量在燃烧空气预热器中回收。气体然后通过洗涤器以除去灰尘并排放到大气中。

自1940年代以来，尽管在美国已经安装了大约50个市政闪蒸烘干器设施，但仍只有5或6个仍在运行（WEF，1998年）。由于高能耗以及运行和维护成本，大多数闪蒸烘干器都已关闭。如今，其他类型的烘干机优于闪蒸烘干机。

旋转式烘干机旋转式烘干机的主要组成部分是旋转式滚筒烘干机，其安装角度与​​水平方向成3至4°。图8.2显示了一个旋转式烘干机，污泥在重力作用下沿着滚筒从其上升（装料）端移至下部（排放）端。气体的同时运动和转鼓的旋转也有助于污泥的运动。滚筒的转速为5至8 rpm。为了使污泥沿转鼓横截面均匀分布，转鼓应为1-蛋糕装料，2-带，3-鼓驱动器，4-废气5-排放室，6-干污泥排放，7-托辊，8-驱动齿轮，9-减速器，10-变速电动机， 11-滚筒，12-滚筒，13-充电室，14-炉，15-炉气

1-蛋糕装料，2-带，3-鼓驱动器，4-废气5-排放室，6-干污泥排放，7-托辊，8-驱动齿轮，9-减速器，10-变速电动机， 11-滚筒，12-滚筒，13-充电室，14-炉，15-炉气

旋转烘干机系统

装有各种类型的鳍。为了分解和混合污泥，还可以在转鼓的开头和末尾自由悬挂链条。链条可防止污泥在烘干机开始时粘在壁上，增强了污泥的烘干过程，并避免了在系统中安装干污泥破碎机的必要性。

鼓式烘干机系统的辅助组件包括一个用于混合原始脱水污泥和回收的干污泥的混合器，一个鼓式进料螺杆，一个带燃油燃烧器的炉子以加热空气，旋风除尘器和洗涤器以从热废气中分离出颗粒物，热量交换器，烘干的污泥提取螺杆和存储仓。

提供带直接或间接旋转式烘干机的烘干系统。一家制造商提供的各种型号的直接烘干机的蒸发量为1000至10,000 kg / h（2200至22,000 lb / hr），间接烘干机的蒸发量为350至2000 kg / h（770至4400 lb / hr） 。

肯塔基州路易斯维尔的莫里斯·福曼废水处理厂正在使用旋转烘干系统。首先对厌氧污泥进行厌氧消化，然后与增稠的废料活性污泥混合。然后，将污泥混合物在离心机中脱水至约26％的固体含量，并送入四个烘干机组，每个烘干机组均包括一个转鼓式烘干机。每个烘干机的大小均可以以8500 kg / h（18,700 lb / hr）的速度从脱水的污泥中蒸发出水。总安装蒸发量为34公吨/小时（75,000磅/小时）。消化池产生的甲烷提供了烘干机所需能量的一半。从烘干机回收的热量用于加热厌氧消化池（Shimp and Childress，2002）。

流化床烘干机流化床烘干机包括一个固定的垂直腔室，该腔室的底部有一个穿孔，热气体（通常是空气或蒸汽）穿过该穿孔室。图8.3显示了流化床烘干器中污泥烘干系统的流程示意图。来自料斗的脱水污泥通过进料器进入圆筒形烘干器。空气和炉气在高压通风机产生的压力下穿过气体分配格栅，并形成烘干污泥和惰性材料的流化床。烘干的污泥以颗粒形式在可调高度的挡板上排入干污泥料斗。废气中存在的粉尘部分在旋风分离器中回收，并进入污泥进料斗。然后，气体进入湿式洗涤器，在那里被净化，部分冷却，

列出了流化床烘干机的运行参数。流化床中的惰性材料可以是石英砂或炉渣。该过程的确切设计参数是针对每个特定案例通过实验确定的。载热体温度范围为500至600°C（932至1112°F），烘干时间为10至15分钟。污泥烘干温度为

1-脱水污泥斗，2-旋风除尘器，3-湿式洗涤器，4-排污通风机（排气），5-圆柱形烘干器，6-干污泥排泄斗，7-熔炉，8-高压通风机（鼓风机）。

 流化床烘干机设计

1-脱水污泥斗，2-旋风除尘器，3-湿式洗涤器，4-排污通风机（排气），5-圆柱形烘干器，6-干污泥排泄斗，7-熔炉，8-高压通风机（鼓风机）。

流化床烘干机的运行参数

参数范围

温度

污泥烘干（°C）300-900

燃烧区中的气体（°C）800-1100

烘干时间（分钟）10-15

水分蒸发量（千克/小时，每单位体积）80-140每千克蒸发水分的比消耗

热力（j）3770-5870

烘干机入口处的热载体速度（m / s）15-25

温度在300至900°C（572至1652°F）之间，燃烧室中的气体温度为800至1100°C（1472至2012°F）。加热到如此高的温度需要大量能量。因此，热烘干需要能量回收装置。

流化床烘干机的主要优点是能够控制污泥的烘干时间和传热强度，没有活动部件，并且设计简单。缺点是废气中的粉尘含量高，大约为0.6至0.7 g / m3。

相对的喷射烘干机相对的喷射烘干机是俄罗斯开发的烘干机（Turovsky，1998年）。它是一个两级装置（见图8.4），其下级具有污泥烘干室和相对的射流元件，上级具有产品/空气处理装置。脱水后，污泥饼通过皮带输送机输送，然后通过双轴螺旋进料机输送到相对的喷射元件。该元件以两个水平喷射管的形式设计，两个水平喷射管同轴地插入竖管中。烘干方案包括将细的烘干颗粒再循环到污泥进料中，以及将烘干的产品从空气喷射装置中排出。污泥饼在双轴螺旋进料器中与一部分烘干的污泥混合，使烘干机进料的成分和水分含量均匀，并增强了烘干过程。第二阶段的气流分离器增加了烘干剂与污泥的接触时间。此外，干污泥按馏分分类。

相对的喷射烘干器中的烘干方法涉及在热气流中形成污泥颗粒的气态悬浮。由于射流的碰撞产生的振动运动，该过程非常有效。这导致烘干区中的污泥浓度增加。在足够高的烘干剂速度下，污泥被粉碎，从而增加了总热量和传质表面积。相对的喷射烘干器的工作参数列于表8.2。

热流碰撞
I-输送带输送污泥，2-接收室，3-双轴螺旋进料器，4-带喷射管的烘干室，5-燃烧室，

6-空气流入，7-燃料（气体），8-立管，9-回流管，10-旋转闸门，

II-气流分离器，12-干污泥管道，13-干污泥进料到最终产品料斗，14-供水，15-通风机，16-净化气体至大气，17-水洗器，18-污泥排放。
对置射流烘干机的运行参数

参数范围

烘干剂温度

喷嘴上游的气压（表压）（MPa）0.01-0.03

烘干机容积上的蒸发水分负荷（kg / m3•h）600-1200每千克蒸发水分的比消耗

标准燃油（kg）0.114-0.128

电能（kWh）0.05-0.08污泥湿度（％）

烘干前60-80

烘干后20-50
卧式间接烘干机用于烘干市政废水污泥的卧式间接烘干机包括桨式烘干机，中空飞行烘干机和圆盘烘干机。图8.5是卧式间接烘干机的示意图。烘干机由带有一个或两个旋转轴的卧式千斤顶容器组成，该旋转轴装有桨叶，刮板或圆盘，可搅动污泥并将其运送通过烘干机。传热介质（通常是蒸汽）通过带夹套的外壳，空心轴和空心搅拌器（桨，刮板或盘）循环。烘干机出料端的堰确保传热表面完全浸入待烘干的物料中。蒸汽在将其可用能量转移到污泥后作为冷凝水排出。内部使用热水或油作为传热介质的烘干机的内部构造不同于蒸汽所需的构造。将脱水污泥连续或不与任何回收的烘干产品混合的情况下，连续注入到容器中。来自传热介质的热量传递提高了污泥的温度，并使水从污泥固体表面蒸发。蒸发的水通过小体积的吹扫气体或排出的蒸气被运出烘干机。

如果将烘干的产品与脱水污泥混合，则进料污泥的水分可减少40％至50％。所述混合防止了传热表面的附聚和结垢。烘干未混合的饲料污泥的烘干机应具有内部破碎锤，并且必须提供足够的马力，

烘干机水分冷凝器

水或空气冷却

排气

污泥进料

凝结水

_I用导热油蒸

凝结水

烘干的生物固体
转动搅拌轴以粉碎团块的动力。卧式间接烘干机能够烘干水分低于10％的污泥。

立式间接烘干机立式间接烘干机可同时烘干和造粒污泥。它是一种垂直定向的多级装置，使用闭环中的蒸汽或导热油作为传热介质，以实现90％或更高的干固含量。

与烘干产品混合的脱水污泥饼被送入烘干机的顶部入口。烘干机配备有几个由传热介质加热的托盘。干衣机的中心轴带有旋转臂。旋转臂配有可调节的刮刀，以旋转的锯齿形运动将污泥以薄层的形式从一个托盘移动到另一个托盘中，直至其以烘干的颗粒状产品的形式存在于底部。该过程最大程度地减少了灰尘和超大块的形成。


烘干机的废气由水蒸气，空气和一些污染物组成。水蒸气冷凝后，仅需处理少量的气体，主要是潮湿的空气。这些气体从烘干机排放到气味控制单元，以热分解引起气味的化合物。

位于佛罗里达州拉戈的废水处理厂生产粒状生物固体。该系统包括需氧消化初级和增稠的废活性污泥，在带式压滤机上脱水，平行的两列加热烘干/码垛系统，产品存储料仓，用于过程空气的能量回收加力燃烧室以及用于控制气味的湿式洗涤器。覆盖重力浓缩机并烘干建筑空气。热烘干过程将颗粒状生物固体中的脱水污泥饼的水分含量从85％降低到约8％。2001年，该工厂以平均每小时0.53干吨的速度生产烘干的生物固体，净运营成本为每干吨254.50美元。烘干产品的售价为每烘干吨38美元。